以太坊面临量子挑战：关于未来保障区块链安全的必知事项

量子威胁是真实存在的——但并非立即到来

量子计算对现代加密技术构成了生存级挑战。与传统计算机不同，量子机器能够以指数级速度解决数学难题——可能在几秒钟内破解保障以太坊和比特币安全的密码学基础。这个危险并非假设：两个网络都依赖于像ECDSA和RSA这样的算法，这些算法依赖于(大数分解、计算离散对数)等问题，而这些正是量子计算机被特别设计用来解决的。

对以太坊来说，关键问题不是是否会出现这种威胁，而是何时到来。虽然量子计算距离带来直接风险仍有数年时间，但去中心化网络已经开始采取措施加强自身防御。等待量子计算机成熟可能会带来灾难性后果。

超越传统密码学

以太坊正向后量子密码学(PQC)转型——一种新一代旨在抵御量子攻击的算法。不同于传统的加密方法，PQC算法即使在量子环境下也能保持安全。

领先的抗量子技术包括：

• 格基方法：提供卓越的安全性和计算效率，构成大多数PQC标准的基础
• SPHINCS+：一种无状态的哈希签名方案，安全性无可妥协
• Dilithium：在强大保护和实际性能需求之间取得平衡
• Kyber：实现安全密钥交换，同时保持抗量子能力

国家标准与技术研究院(NIST)正全球标准化这些方案，确保区块链生态系统及其之外的互操作性。

以太坊的量子就绪演进

以太坊并未被动等待。网络正通过多项举措将抗量子能力融入其核心架构：

具有雄心的性能目标与内置安全

“精简版”以太坊愿景目标在Layer 1实现每秒10,000笔交易(TPS)，在Layer 2达到每秒100万TPS。关键是，这些扩展性提升并未以牺牲安全为代价——抗量子密码算法正被直接融入到这一重构中。协议在共识、执行和数据层面都在进行根本性重组。

分阶段实施策略

以太坊的Splurge阶段优先发展先进的密码学特性，确保网络能随着量子技术的发展进行适应，而无需大规模的破坏性改造。

在主网集成前在Layer 2进行测试

以太坊并未直接将抗量子措施推送到Layer 1，而是利用Layer 2解决方案作为试验场。这种谨慎的方法让开发者在受控环境中识别潜在漏洞，然后再部署到主网，最大限度降低网络风险，同时确保平滑过渡。

内部升级

**EVM对象格式(EOF)**增强以太坊虚拟机执行先进密码学操作的能力，提高效率和灵活性。

RISC-V执行环境改善与零知识证明的兼容性，提升整体性能，使EVM在面对量子威胁时更具韧性。

账户抽象：迈向量子安全钱包的路径

也许最面向用户的创新是账户抽象。这一特性允许你为账户定义自定义的密码规则，实现无缝迁移到抗量子方案，而无需放弃现有的钱包地址或密钥。

通过将账户逻辑与底层密码系统解耦，Ethereum提供了在威胁演变时平滑过渡所需的灵活性。

基于哈希的密码学：简单、成熟、抗量子

哈希密码学方法因其固有的简洁性和经过验证的稳健性，正成为抗量子能力的基石。不同于传统方法，哈希技术在数学上抗量子攻击——为区块链安全提供了可靠基础。

不同网络，不同策略

以太坊的积极应对策略与其他生态系统形成鲜明对比：

• 比特币采取保守模式，允许逐步过渡到兼容PQC的地址，不会扰乱网络
• Sui优先考虑向后兼容，让用户在采用抗量子密码学的同时，保持现有钱包和密钥

每种策略反映了不同的优先级——以太坊强调全面转型，而其他则更注重连续性。

安全的经济学

实现抗量子能力需要大量投入：开发资源、计算基础设施和社区协调。然而，这一成本与网络面临的量子漏洞风险相比微不足道。经济上的权衡是值得的，因为它确保了数十年的持续相关性和安全性。

时间线：为何要现在行动？

实际的量子计算威胁还需数年时间才能到来。然而，以太坊当前的行动意义重大。通过今天解决潜在漏洞，网络可以确保在量子计算成熟时不会面临紧急迁移或安全漏洞。这种前瞻性立场使以太坊在区块链韧性方面处于领导地位。

为未来做好准备

量子计算与区块链安全正处于技术交汇点。对以太坊而言，答案很明确：现在就在基础中构建抗量子能力，避免未来成为危机。通过在路线图中融入后量子密码学——涵盖Layer 1的扩展性、Layer 2解决方案和账户级的灵活性——以太坊树立了区块链网络应如何为量子时代做准备的标杆。今天行动的网络，将引领明天。